JP3925147B2 - 回路基板間の接続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上側の回路基板と下側の回路基板の接地パッドを電気的に導通させる回路基板間の接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上側の回路基板と下側の回路基板の接地パッドを電気的に導通させる回路基板間の接続装置として、特開平１１−６７２９９号公報に開示された装置が知られている。それは、上側の回路基板と下側の回路基板の間に配置されるスペーサ部を一体に有する絶縁ハウジングと、上側の回路基板とスペーサ部の上面の間に挟まれる上側板と、下側の回路基板とスペーサ部の下面の間に挟まれる下側板と、上側板と下側板に連結する連結板とで構成され、上側および下側の回路基板の接地パッドを電気的に導通させるメタルプレート（導電性部材）と、上、下側の回路基板およびスペーサ部を貫通するように挿通されるボルトを含む締結手段とからなる構造のものであった。
【０００３】
前記、メタルプレートは上側板、下側板および連結板で断面略コ字状に成形されているもので、スペーサ部を上下から挟むような関係で取り付けられる。締結手段のボルトは、上側板および下側板の略中心に形成された透孔にも挿通されるようにしている。メタルプレートをスペーサ部に取り付けた時に、下側板の下面がスペーサ部の下面と面一になる必要が有るので、スペーサ部の下面には下側板の厚さに相当する凹部が形成されて、この凹部に下側板が納まるようにしている。しかして、スペーサ部とメタルプレートの寸法関係は、スペーサ部の上面が上側板の下面に接し、スペーサ部の下面は、前記凹部において下側板の上面に接するように設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の回路基板間の接続装置においては、メタルプレートの上側板と下側板にそれぞれ、ボルトが挿通される透孔を形成していたので、上側板の透孔と下側板の透孔が同心となるようにメタルプレートの工作精度を厳しく管理する必要が有った。ボルトを挿通する際に、特に下側板の透孔縁とボルトの先端が干渉して、円滑なボルトの挿通を妨げないようにするためである。
【０００５】
また、スペーサ部とメタルプレートの寸法関係にも問題が有った。即ち、スペーサ部が熱などの外的要因で絶縁ハウジングに対して反った場合には、メタルプレートがスペーサ部に追従して移動するので、メタルプレートの下側板の下面と、絶縁ハウジング側に装着されて底面（取り付け面）に面一となって整列している端子の半田テールの面一関係が損なわれることとなって、メタルプレートの下側板と回路基板の接地パッドの電気的導通ができなくなったり、半田テールの半田付け部分に不正な応力を及ぼして半田接続が損なわれるなどの不具合を招く恐れが有った。
【０００６】
この発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、スペーサ部を挟むように取り付けられるメタルプレートの工作精度に余裕を与えて製造を容易にし、また、上下の回路基板の接続作業の能率が妨げられない回路基板間の接続装置を提供することを目的としている。
【０００７】
更には、絶縁ハウジングに対してスペーサ部が反っても、スペーサ部に取り付けたメタルプレートの下側板の下面と絶縁ハウジングの底面の面一の関係を維持することができる回路基板間の接続装置を提供することも目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の回路基板間の接続装置は、上側の回路基板と下側の回路基板の間に配置されるスペーサ部を一体に有する絶縁ハウジングと、
上側の回路基板とスペーサ部の上面の間に挟まれる上側板と、下側の回路基板とスペーサ部の下面の間に挟まれる下側板と、上側板と下側板に連結する連結板とで構成され、上側および下側の回路基板の接地パッドを電気的に導通させるメタルプレートと、
上、下側の回路基板およびスペーサ部を貫通するように挿通されるボルトを含む締結手段とからなる回路基板間の接続装置において、
上記メタルプレートの上側板が、上記ボルトを受け入れる透孔が設けられた平板体でなり、透孔の周囲上面に小さい突条が放射状に設けられて上側の回路基板の下面に形成された接地パッドと当接するようにされていると共に、
下側板は、挿通されたボルトと干渉しない側方に位置する平板体でなり、この平板体の下面において下側の回路基板の上面に形成された接地パッドと当接するように構成した。
【０００９】
そして更に、上記メタルプレートの上、下側板間の内のり寸法が、上側板の下面とスペーサ部の上面の間に、熱などの外的要因による上記絶縁ハウジングに対するスペーサ部の反りを許容する隙間が形成されるように設定されており、上記ボルトを上側の回路基板のボルト孔、上側板の透孔、スペーサ部の貫通孔、下側の回路基板のボルト孔に挿通、締結して、上側の回路基板と下側の回路基板を接続した時には、上記下側板がスペーサ部と下側の回路基板の間に挟まれる一方で、上記上側板が上側の回路基板の下面に接した状態で、スペーサ部の上面と隙間を介して対向する構成とした。
【００１０】
【作用】
このように構成されるこの発明の回路基板間の接続装置によれば、メタルプレートの下側板にはボルトが挿通される透孔が設けられないので、メタルプレートの工作精度に余裕を与えて作り易くし、加えて、ボルトの挿通時に、下側板とボルトの干渉をなくして接続作業の能率を改善することができる。また、上下の回路基板を締結手段で接続した時には、メタルプレートの上側板の下面とスペーサ部の上面の間に、熱などの外的要因による絶縁ハウジングに対するスペーサ部の反りを許容する隙間が形成されるようにすることで、スペーサ部が反ってもメタルプレートが追従して移動しないようにでき、下側板の下面と絶縁ハウジングの底面の面一関係を保ち、接地の不良や、端子の半田テイルの半田付け部分への影響をなくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付の図を参照して説明する。
【００１２】
図１は、実施形態の回路基板の接続装置を分解して示した概略図である。この接続装置は、図２〜図５に示した電気コネクタ１の絶縁ハウジング２に一体に設けたスペーサ部３を構成要素の一つにしている。このスペーサ部３は、絶縁ハウジング２の後面一側から後方に延出して設けられて、所定の高さを有している。
【００１３】
このスペーサ部３が、上側の回路基板４（ドウターボード）と下側の回路基板５（マザーボード）の間に配置される。接続装置は、更に、金属板を図１に示したように成形したメタルプレート６を含んでいる。メタルプレート６の上側板７を上側の回路基板４とスペーサ部３の上面３ａの間に挟み、また、下側板８を下側の回路基板５とスペーサ部３の下面３ｂの間に挟み、これをボルト９およびナット１０（図１１、１２）で締結して、この実施形態の接続装置が構成されている。
【００１４】
電気コネクタ１を構成した絶縁ハウジング２は、図２、３において左右の方向に細長い形状に成形されて、前面には相手コネクタ（図示せず）と嵌合するリセプタクル部１１が設けられている。多数の端子１２が所定のピッチで装着されて、コンタクト部１３がリセプタクル部１１に延びていると共に、テイル部１４が絶縁ハウジング２の後面から底面に向って延びて、下側の回路基板５の表面に半田付けできる半田テイル１５が先端に形成されて整列している。絶縁ハウジング２には、上面および底面に位置決めボス１６、１７が設けられており、また、底面にはペグ１８も植設されている。
【００１５】
前記メタルプレート６は、上側板７と下側板８が連結板１９を介して一体に連なっている。この連結板１９の部分においてメタルプレート６は断面コ字状となっており、したがって、スペーサ部３に対してメタルプレート６は図１に矢示２０で示すように、側方から嵌めるようにして装着される。
【００１６】
上側の回路基板４の下面に設けられた接地パッド２１に関連付けられたボルト孔２２と、下側の回路基板５の接地パッド２３に関連付けられたボルト孔２４に通して挿通されるボルト９を受け入れるために、スペーサ部３には上面３ａと下面３ｂの間で貫通孔２５が設けられている。
【００１７】
メタルプレート６の上側板７は、スペーサ部３の上面３ａを略覆う大きさの平板体となっている。この上側板７内には、スペーサ部３の貫通孔２５と対応させて透孔２６が形成されてボルト９を挿通できるようにしている。透孔２６の周囲には上側に向けて小さい突条２７が放射状に形成されて、回路基板４の接地パッド２１と係合するようにして当接できるようにしてある。上側板７には更に、方形の係合窓２８が形成されている。この係合窓２８と対応させてスペーサ部３の上面３ａには係合突部２９が設けられている。メタルプレート６を矢示２０のように装着する時、上側板７が斜面２９ａに乗り上げた後、係合窓２８が係合突部２９に嵌合して係止するようにしてある。
【００１８】
メタルプレート６の下側板８は上側板７に比べて小さい平板体で構成されて、スペーサ部３を貫通するボルト９の側方に位置し、ボルト９はこの下側板８を貫通しないようにしている。この下側板８にも上側板７と同様に係合窓３０が形成されて、スペーサ部３の下面３ｂに設けた係合突部３１に嵌合して係止するようにしてある。尚、スペーサ部３に設けた係合突部２９、３１の詳細が図６〜８に示してある。
【００１９】
上記のような下側板８に対して、スペーサ部３の下面３ｂ内には、下側板８を収容するための凹部３２が図１、８に示すように設けられている。したがって、メタルプレート６をスペーサ部３に装着した時には、下側板８の下面がスペーサ部３の下面３ｂと面一となることが可能となっている。尚、凹部３２の深さは、下側板８の厚さに等しい深さとしてあるが、下側板８の厚さよりも大きい深さにすることもできる。
【００２０】
次に、上記のスペーサ部３とメタルプレート６の寸法関係を図９、１０を参照して説明する。スペーサ部３の下面３ｂから上面３ａまでの高さＨ１に比べて、メタルプレート６の下側板８の下面から上側板７の下面までの高さＨ２が大きくなるように、上側板７と下側板８の内のり寸法Ｗが設定されている。即ち、図１０に示すように、メタルプレート６の下側板８の下面と、スペーサ部３の下面３ｂを面一にした時には、上側板７の下面とスペーサ部３の上面３ａの間に僅かな隙間３３が形成できるようにしてある。隙間３３の程度は、絶縁ハウジング２に対してスペーサ部３が反る程度を考慮して決められるもので、この例では０．１３ｍｍである。
【００２１】
以上のように構成される回路基板間の接続装置は、上側および下側の回路基板４、５の接続に当たっては、始めに、スペーサ部３にメタルプレート６が装着された状態の電気コネクタ１が下側の回路基板５上に搭載されて、半田テイル１５と回路基板５の表面の半田付けなどの通常の実装処理が行われる。その後に、スペーサ部３の上に上側の回路基板４が積み重ねられて、ボルト９とナット１０による締結手段で締め付け固定されて、回路基板４、５の電気的な導通状態が形成される。
【００２２】
メタルプレート６の下側板８の下面が下側の回路基板５の接地パッド２３に当接する一方、上側板７の上面がボルト９の周りで透孔２６の周囲に放射状に形成した小さい突条２７を介して上側の回路基板４の接地パッド２１に当接し、両接地パッド２１、２３をメタルプレート６を介して電気的に導通させることができる。
【００２３】
メタルプレート６が前記のように上側板７のみにボルト９を挿通する構成としてあるので、第１に、このメタルプレート６の製造（金属板の打ち抜き成形加工）がし易い。上側板７の透孔２６と、下側板８の透孔（この場合設けていない）が正対するように工作精度を厳密に管理しなくて良いためである。また、第２に、ボルト９を挿通する際には、ボルト９の先端と下側板８が干渉し合うことがないので、ボルト９の挿通、ナット１０の締結が円滑にでき、結局、回路基板４、５の接続作業を能率良く行うことができる。
【００２４】
図１１、１２は接続状態におけるメタルプレート６の部分の断面図である。ボルト９がこれから挿通される状態にある。ボルト９を挿通し、ナット１０で締結すると、メタルプレート６の下側板８の下面はスペーサ部３の下面３ｂと面一となり、スペーサ部３の上面３ａとメタルプレート６の上側板７の下面の間に隙間３３が形成される。
【００２５】
この隙間３３は、スペーサ部３がメタルプレート６の上、下側板７、８の間で単独で浮き上がることを許容するように作用する。したがって、スペーサ部３が絶縁ハウジング２に対して上方に反ったとしても、スペーサ部３のみが浮き上がり、メタルプレート６を追従させないようにできる。この結果、接地パッド２１、２３のメタルプレート６による電気的接続状態を安定にし、接地の不良などの不具合を起こさないようにできる。加えて、スペーサ部３の反りを許容することによって、絶縁ハウジング２側にある半田テイル１５を浮き上がらせることもないので、半田テイル１５の半田付け部分への影響をなくすることができる。
【００２６】
上記のように、メタルプレート６の上、下側板７、８の内のり寸法を設定すると、スペーサ部３との間に若干のガタが存在することとなるが、上下側板７、８に設けた係合窓２８、３０がそれぞれスペーサ部３側の係合突部２９、３１に嵌合係止しているので、電気コネクタ１の搬送などの取り扱い時にメタルプレート６が意に反して脱落するような事態も未然に防止されている。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明の通り、請求項１の発明によれば、メタルプレートの下側板にボルトを挿通しない構成なので、上側板と下側板にボルトを挿通するための透孔を形成する場合に比べて、メタルプレートの工作精度に余裕を与えることができ、作り易く、また、ボルト挿通時の干渉もないので挿通がし易く、接続作業の能率も良くできる効果がある。また、上記に加えて、上下の回路基板を接続した状態において、スペーサ部が絶縁ハウジングに対して反っても隙間で対応してメタルプレートが追従しないようにできるので、電気的な接続を安定にできると共に、端子の半田テイル側に有害な応力を及ぼさないようにできる効果がある。
【００２８】
請求項２の発明によれば、上記に加えて、スペーサ部の下面とメタルプレートの下側板の下面を面一にすることができ、スペーサ部の下面と面一の関係にある端子の半田テイルの浮上りを避けることができる効果がある。
【００２９】
また、請求項３の発明によれば、上記に加えて、メタルプレートの意に反する脱落を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態の接続装置を概略的に示した分解図である。
【図２】 この発明の実施形態の接続装置が設けられた電気コネクタの平面図である。
【図３】 同じく電気コネクタの正面図である。
【図４】 同じく電気コネクタの左側面図である。
【図５】 同じく電気コネクタの右側面図である。
【図６】 実施形態の接続装置を構成しているスペーサ部の拡大縦断面図である。
【図７】 同じくスペーサ部の拡大平面図である。
【図８】 同じくスペーサ部の拡大底面図である。
【図９】 実施形態のスペーサ部とメタルプレートの寸法関係を説明する第１の図である。
【図１０】 同じくスペーサ部とメタルプレートの寸法関係を説明する第２の図である。
【図１１】 実施形態の接続装置が回路基板を接続している部分の拡大縦断背面図である。
【図１２】 同じく接続している部分の拡大縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 電気コネクタ
２ 絶縁ハウジング
３ スペーサ部
３ａ スペーサ部の上面
３ｂ スペーサ部の下面
４ 上側の回路基板
５ 下側の回路基板
６ メタルプレート
７ メタルプレートの上側板
８ メタルプレートの下側板
９ ボルト
１９ メタルプレートの連結板
２１ 接地パッド
２３ 接地パッド
２４ ボルト孔
２５ 貫通孔
２６ 透孔
２７ 小さい突条
２８ 係合窓
２９ 係合突部
３０ 係合窓
３１ 係合突部
３２ 凹部
３３ 隙間

Claims (3)

1. 上側の回路基板（４）と下側の回路基板（５）の間に配置されるスペーサ部（３）を一体に有する絶縁ハウジング（２）と、
   上側の回路基板（４）とスペーサ部（３）の上面（３ａ）の間に挟まれる上側板（７）と、下側の回路基板（５）とスペーサ部（３）の下面（３ｂ）の間に挟まれる下側板（８）と、上側板（７）と下側板（８）に連結する連結板（１９）とで構成され、上側および下側の回路基板（４、５）の接地パッド（２１、２３）を電気的に導通させるメタルプレート（６）と、
   上、下側の回路基板（４、５）およびスペーサ部（３）を貫通するように挿通されるボルト（９）を含む締結手段とからなる回路基板間の接続装置において、
   上記メタルプレート（６）の上側板（７）が、上記ボルト（９）を受け入れる透孔（２６）が設けられた平板体でなり、透孔（２６）の周囲上面に小さい突条（２７）が放射状に設けられて上側の回路基板（４）の下面に形成された接地パッド（２１）と当接するようにされていると共に、
   下側板（８）は、挿通されたボルト（９）と干渉しない側方に位置する平板体でなり、この平板体の下面において下側の回路基板（５）の上面に形成された接地パッド（２３）と当接するようにされており、そして、
   上記メタルプレート（６）の上、下側板（７、８）間の内のり寸法が、上側板（７）の下面とスペーサ部（３）の上面（３ａ）の間に、熱などの外的要因による上記絶縁ハウジング（２）に対するスペーサ部（３）の反りを許容する隙間（３３）が形成されるように設定されており、
   上記ボルト（９）を上側の回路基板（４）のボルト孔（２２）、上側板（７）の透孔（２６）、スペーサ部（３）の貫通孔（２５）、下側の回路基板（５）のボルト孔（２４）に挿通、締結して、上側の回路基板（４）と下側の回路基板（５）を接続した時には、上記下側板（８）がスペーサ部（３）と下側の回路基板（５）の間に挟まれる一方で、上記上側板（７）が上側の回路基板（４）の下面に接した状態で、スペーサ部（３）の上面（３ａ）と隙間（３３）を介して対向するようにしたことを特徴とする回路基板間の接続装置。
2. スペーサ部（３）の下面（３ｂ）に、メタルプレート（６）の下側板（８）を収容するための凹部（３２）が形成され、下側板（８）の下面がスペーサ部（３）の下面（３ｂ）と面一にできるようにされている請求項１に記載の回路基板間の接続装置。
3. メタルプレート（６）の上、下側板（７、８）に係合窓（２８、３０）が設けられて、スペーサ部（３）の上、下面（３ａ、３ｂ）に設けた係合突部（２９、３１）にそれぞれ嵌合係止されている請求項１または２に記載の回路基板間の接続装置。

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