JP4125881B2

JP4125881B2 - 回路基板装置

Info

Publication number: JP4125881B2
Application number: JP2001317876A
Authority: JP
Inventors: 茂綿世; 美輝森; 尚哉岡村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003124615A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器の動作ユニットに電気的接続される回路基板装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目的に応じた動作をする動作ユニットと、動作ユニットと電力や電気信号を授受してその動作を制御する回路基板とは、別々に製造される場合が多い。そして、回路基板及び動作ユニットを電気機器に組込んでからコネクタ等で電気的に接続するか、または回路基板と電気機器とを予めコネクタで接続しておいてから電気機器に装着する。このようにコネクタを用いれば、コネクタの接続作業が煩わしく、組立が煩雑となる。また、コネクタでの接続作業を忘れてしまえば、回路基板と動作ユニットとの間で電力及び電気信号の受け渡しが不可能となる。
【０００３】
そこで、近年、回路基板に端子部材を設け、動作ユニットに導電性のばねから成る接続体を設け、その接続体を端子部材に直接接触させることにより、コネクタによる接続を必要とせずに動作ユニットと回路基板とを電気的に接続させる方法が多く実施されている。
【０００４】
詳しくは、図１０に示すように、電気機器の本体フレーム１の一側に回路基板２が設けられ、他側に動作ユニットが設けられる。回路基板２の他面２ｂに電気部品３と端子部材４とが実装され、回路基板２は、棒状のステー５を介して本体フレーム１に固定される。本体フレーム１には接続体６が通る挿入口７が設けられており、動作ユニットの接続体６は、その挿入口７を通って、矢印Ａ方向からの弾力による負荷Ｂで端子部材４に圧接する。その結果、動作ユニットと回路基板２間での電力や電気信号の授受が可能となる。
【０００５】
しかしながら、ステー５の長さ、つまリ回路基板２と本体フレーム１との間の距離は、回路基板２に実装されている電気部品３の背の高さに合わせなければならず、それに合わせて接続体６の長さも長くなる。接続体６を長くすれば、その垂れ下がりや撓みを防ぐために接続体６を太くして剛性を高めることが必要となる。そのため、接続体６の重量が重くなると共に弾力も強くなり、矢印Ａ方向からの負荷Ｂが大きくなり、座屈による接触不良を起こす等の問題が発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、図１１に示すように、回路基板２の一面に電気部品３を設け、回路基板２と本体フレーム１との距離を短くしたものがある。接続体６の長さを短くすることができるので、接続体６を太く構成する必要がなくなる。また、その弾力が大きくならないので、接続体６の座屈を防止でき、安定した確実な電気接続ができる。
【０００７】
しかしながら、回路基板２と本体フレーム１との間を狭くすれば、側方からの接続体６と端子部材４との接触状態の確認がしずらくなる。また、端子部材４の表面に半田や半田付け作業時のフラックスが付着し、酸化して接触不良が発生する問題もあり、組み立て前にフラックスを取去るためにアルコール等での拭き作業を行なわなければならず手間がかかっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記に鑑み、端子部材と接続体との良好な接触状態が得られるとともに、接触状態を確認できる回路基板装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、回路基板の一面に電気部品を配し、電気部品と電気的接続を図るための接続体を回路基板の他面に対向して配し、接続体と接触する端子部材を回路基板の一面に設け、回路基板に接続体の通る開口を形成した回路基板装置である。端子部材を開口に設ければ、端子部材の端部のみが回路基板に固定され、開口から他側に露見した部分が接続体と接触する接触部となり、固定部分と接触部とが区別される。したがって、接触部には半田やフラックスが付着せず、これらの酸化による端子部材と接続体との接触不良の問題を防ぐことができる。また、端子部材を開口に設ける際に開口に隙間を設ければ、その隙間より接続体を視認することができる。なお、必要に応じて、抵抗等の背の低い電気部品を回路基板の他面に設けるようにしてもよい。背が低ければ接続体の長さが長くならないので、座屈による接触不良を起こす心配はなく、回路基板の両面が使用可能となる。
【００１０】
端子部材を開口の一部を覆うように回路基板に設ければ、確実に開口より接続体を視認することができる。「端子部材を開口の一部を覆うようにして回路基板に設ける」とは、回路基板の一面または他面に、開口を全部塞がずに隙間をあけて端子部材を設けるというものである。その形態としては、開口よりも幅が小さい端子部材を設ける形態、あるいは端子部材をずらして端子部材の一部が開口にかかるようにして設ける形態が挙げられる。このようにして開口に隙間をあければ、隙間から接続体と端子部材との接触状態を目視確認することができ、確実に両者を接触させることができる。なお、接続体と接触する端子部材の接触部は、接続体端部が端子部材のエッジに引っかかりにくくするために、ある程度広い平面を有するようにしたほうがよく、極端に端子部材の幅を狭くしないほうが好ましい。
【００１１】
一面に電気部品および端子部材が配された回路基板が、電気機器の本体フレームにその他面側を対向させて取り付けられ、本体フレームに端子部材と電気的接続を図る可撓性の接続体が通る挿入口が形成され、回路基板に接続体の通る開口が形成され、端子部材と接続体とが接触する。電気部品が回路基板の一面に配されているので、回路基板を本体フレームに接近させることができ、接続体の長さを短くすることができる。また、電気部品が回路基板と本体フレームとの間に挟まれていないことから、電気機器の外装を外せば電気部品が露出するので、電気部品の調整、例えばボリュームの調整を簡単に行うことができる。
【００１２】
さらに端子部材と接続体との接触状態を確認しやすくする構成として、端子部材の幅を接続体の幅よりも小とする構成と、端子部材を回路基板の一面に設けた場合において、端子部材の接触部を回路基板の一面から離す構成とが挙げられる。端子部材の幅を接続体の幅よりも小とする構成は、接続体の一部が端子部材からはみ出るので、接続体の位置が分かりやすく、端子部材と接続体との接触状態を確認しやすい。
【００１３】
端子部材の接触部を回路基板の一面から離す構成は、端子部材の位置が動作ユニットから離れ、間隔が広くなるので、接続体と端子部材との接触状態を側面から容易に確認することが可能である。
【００１４】
端子部材を回路基板に固定する際、端子部材の回路基板に接続する基部を他面側に位置させて半田付け等によって固定すれば、接続体が端子部材を押圧しても、半田面は回路基板に向かって押し当てられるので、端子部材は回路基板から外れない。したがって、端子部材と回路基板との接続が断たれるなどのトラブルを防ぐことができる。
【００１５】
さらに、端子部材の基部に、回路基板に係止される突出片を形成すれば、端子部材が回路基板の他面にひっかかった状態となり、接続体が端子部材を押圧しても基部の折曲部分が回路基板に押し当てられるので、端子部材の回路基板への固定力が強化される。突出片は、端子部材の基部を折曲して形成してもよいし、基部を回路基板に向かって突出させて形成してもよい。
【００１６】
端子部材を複数設ければ、接続体との接触面積が広くなるので接触しやすくなり、安定した接触状態を維持することができる。その際、端子部材とその隣りの端子部材との間をあけておけば、その隙間から接続体との接触状態を確認することができるので好ましい。また、端子部材として、既存のジャンパ部材を利用すれば、製造コストや手間がかからないので、安価な回路基板を提供できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、電気機器の本体フレーム１の一面に回路基板２がステー５を介して取り付けられ、他側に導電性を有する接続体６が設けられた動作ユニット（図示せず）が装着される。本体フレーム１には、接続体６の通る挿入口７が形成される。なお、図１に示すように水平方向に配された本体フレーム１に対して、動作ユニットと回路基板２とを上下に配してもよいし、または垂直方向に配された本体フレームに対して動作ユニットと回路基板とを左右に配してもよい。その際、動作ユニット及び回路基板の上下または左右の関係は限定されない。
【００１８】
回路基板２は、その一面２ａに電気部品３が実装され、接続体６の通る開口９が設けられる。その開口９の一部を塞ぐように、接続体６と接触する端子部材４が一面２ａに半田付けによって固定される。回路基板２は、本体フレーム１にその他面２ｂ側を対向させて取り付けられる。接続体６は、導電性のばねからなるが、コンタクトピンを用いてもよい。なお、抵抗等の背の低い電気部品は、回路基板２の他面２ｂに設けてもよい。また、回路基板２は多層板であってもよいし、板状のものに限らず、球体、立方体または直方体等種々の形態のものを採用可能である。
【００１９】
端子部材４は、板状の金属製であり、図２に示すように、端子部材４の接触部１０の幅が開口９の大きさ及び接続体６の幅よりも小とされる。端子部材４の幅が開口９よりも小であることから隙間１１ができ、隙間１１より接続体６を視認できる。そして、端子部材４から接続体６がはみ出るので、そのはみ出た部分から接続体６の位置が分かりやすくなり、接続体６と端子部材４との接触状態を確認できる。
【００２０】
上記の回路基板装置を電気機器に組み込む場合、先に回路基板２を電気機器のフレーム１にステーを介して取り付けておき、次に動作ユニット（図示せず）を装着してもよいし、または動作ユニットを先に電気機器に装着しておき、次に回路基板２を電気機器のフレーム１にステー５を介して取り付けてもよい。このとき、接続体６が挿入口７及び回路基板２の開口９を通るように動作ユニットと回路基板２とを装着する。接続体６は、その弾性力により端子部材４の接触部１０に圧接し、端子部材４と電気的に接続される。その結果、回路基板２と動作ユニットとの間で電力や電気信号の授受が可能となる。
【００２１】
本体フレーム１の挿入口７の大きさは開口９の大きさよりも大に形成される。接続体６の挿入位置及び挿入角度に対する許容範囲が広くなるので、動作ユニットに対する回路基板２の位置決めがしやすくなる。
【００２２】
電気部品３が回路基板２の一面２ａに実装されているため、回路基板２と電気機器の本体フレーム１との間を狭くすることができ、ステー５及び接続体６の長さを短くすることが可能である。これにより、接続体６の座屈による接触不良の発生を防止でき、ステー５が短くて済むことによるコストダウンも可能である。
【００２３】
端子部材４の別の形態として、図３に示すように、両端を直角に折り曲げて、回路基板と接続するための基部１２とする。このような端子部材として市販のジャンパー部材を使用できる。市販物を用いることによるコスト削減が可能である。回路基板２にスルーホール１３を形成し、そのスルーホール１３に基部１２を挿入して回路基板２の他面２ｂに突出させ、回路基板２に形成された配線パターン１４と半田付けする。接続体６が端子部材４を押圧しても、半田８は回路基板２に向かって押し当てられるので、端子部材４が回路基板２から外れにくい。端子部材４を２本で構成すれば、接触面が大きくなるので端子部材４と接続体６とのより安定な接触を実現できる。
【００２４】
図４に示すように、端子部材４の接触部１０を回路基板２の一面２ａから離して、端子部材４を回路基板２に固定してもよい。端子部材４の形状としては、図５に示すように、基部１２の先端に幅狭の突部１５を形成し、突部１５を回路基板２の他面２ｂ側に突出させてもよい。回路基板２と端子部材４の間に高さＨの隙間が形成され、端子部材４と接続体６との接触状態を側方から確認できる。接続体６が回路基板２の一面２ａ側に突出して、端子部材４に隠れることはないので、端子部材４の接触部１０の幅は接続体６の幅よりも大きくても構わない。接触部１０の面積が広くなるので、確実に端子部材４と接触させることができる。
【００２５】
また、端子部材４の基部１２に回路基板２に係止するための突出片１６を形成してもよい。例えば、図６に示すように、基部１２の端部を開口９側へ直角に折曲し、配線パターン１４に半田付けする。端子部材４は、接続体６により矢印Ａ方向に力を受けるが、端子部材４の先端を曲げて形成された突出片１６が回路基板２に引っ掛かるので、矢印Ａ方向の力に対して充分に耐えることができる。したがって、端子部材４と配線パターン１４とが図９に示すように断線されることを防止でき、より安定な接触状態を維持することができる。なお、突出片１６は、開口９と反対側に折曲して形成してもよいし、図７に示すように、爪状に形成してもよい。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、端子部材４を回路基板２の一面２ａに配したが、図８に示すように他面２ｂに配してもよい。このとき、端子部材４の幅を回路基板２の開口９及び接続体６よりも小とする。接続体６の圧接方向は、端子部材４が回路基板２に押さえ込まれる方向であるので、端子部材４と配線パターン１４とが断線されることを防止でき、より安定な接触状態を維持することができる。そして、開口９のすきまより端子部材４と接続体６との接触状態を確認できる。
【００２７】
また、端子部材として透視可能な透光性材料を用いてもよい。透光性材料からなる端子部材を回路基板の開口に半田付け等により固定すれば、回路基板の一面側より接続体との接触状態を視認できる。このとき、端子部材の幅を開口の大きさおよび接続体の幅よりも小さくする必要はなく、開口を全部覆ってしまっても構わない。端子部材の接触部の面積が大きくなるので、確実に接続体と接触することができる。なお、透光性材料に非導電性のものを用いた場合は、導電膜を表面形成するとよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、電気部品を回路基板の一面に設けているため、回路基板を動作ユニットに接近させることができ、接続体の長さを短く構成することができる。したがって、可撓性の接続体を用いる場合、接続体の座屈を防止でき、安定した確実な電気接続ができる。
【００２９】
また、端子部材を開口の一部を覆うようにして設けたので、隙間から端子部材と接続体との接触状態を目視確認することができ、確実に両者を接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の回路基板装置の断面図
【図２】回路基板を一面側から見た平面図
【図３】他の実施形態の端子部材を固定した回路基板の斜視図
【図４】他の実施形態の端子部材を設けた回路基板装置の断面図
【図５】他の実施形態の端子部材の斜視図
【図６】他の実施形態の端子部材の断面図
【図７】他の実施形態の端子部材の一部断面図
【図８】他の実施形態の回路基板装置の断面図
【図９】従来の端子部材の断面図
【図１０】従来の回路基板装置の断面図
【図１１】従来の他の回路基板装置の断面図
【符号の説明】
１本体フレーム
２回路基板
２ａ回路基板の一面
２ｂ回路基板の他面
３電気部品
４端子部材
６接続体
７挿入口
９開口
１０接触部
１２基部

Claims

回路基板の一面に電気部品が配され、該電気部品と電気的接続を図るための接続体として導電性のばねが、回路基板の他面に対向して配される回路基板装置であって、前記回路基板に、接続体を視認するための開口が形成され、該開口を通して接続体と接触する板状の端子部材が、開口の一部を覆うように回路基板の一面に設けられ、前記端子部材の幅が、前記開口の大きさ及び前記接続体の幅よりも小とされ、
前記回路基板が、本体フレームにその他面側を対向させて取り付けられ、本体フレームに前記接続体が通る挿入口が形成され、該挿入口の大きさは前記開口の大きさよりも大とされたことを特徴とする回路基板装置。
前記端子部材の接続体と接触する接触部が回路基板の一面から離れていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板装置。
前記端子部材の回路基板に接続する基部が他面側に位置して回路基板に固定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板装置。
前記端子部材の基部に、回路基板に係止される突出片が形成された請求項３記載の回路基板装置。
前記端子部材が複数設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回路基板装置。