JP4890994B2 - Electronics - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器に関し、より詳細には、ケース内に収容した回路基板に実装したコネクタと外部の相手コネクタを電気的に接続する電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electronic device, and more particularly to an electronic device that electrically connects a connector mounted on a circuit board accommodated in a case and an external mating connector.
従来の電子機器は、コネクタを実装した回路基板をケースに取り付ける構造となっていた。例えば、特許文献1に示す電子機器としてのケース一体型コネクタは、相手コネクタと電気的に接続されるコネクタ部をケース部に保持させている。そして、ケース部には相手コネクタを受容するための受容口をコネクタ部に対応して形成しており、ケース部は相手コネクタの防水性シール部と協働してこれらの間の防水作用を得るシール部を一体に有している。そして、コネクタ部は導電性のコンタクト(端子)とこれを固定したインシュレータ部とを有している。
しかしながら、上述した電子機器では、コネクタの端子が回路基板のスルーホール穴に嵌合された状態で半田付けされて実装されていたため、相手コネクタの抜き差し時に生じる荷重が基板接続部に伝わってしまい、半田クラックさらには接触不良となってしまうという危険性があった。また、上述した引用文献1に示すケース一体型コネクタにおいては、ケースとインシュレータ部が別部材であり、キー部にかかる負荷が大きくなりやすいため、破損する虞があった。 However, in the electronic device described above, the terminal of the connector was soldered and mounted in a state of being fitted into the through-hole hole of the circuit board, so that the load generated when the mating connector is inserted and removed is transmitted to the board connection part, There was a risk of solder cracks and poor contact. Further, in the case-integrated connector shown in the cited document 1 described above, the case and the insulator portion are separate members, and the load on the key portion is likely to increase, so there is a risk of breakage.
また、コネクタ部の端子が回路基板に表面実装技術(SMT:Surface Mount Technology)によって実装されている、つまり、スルーホール穴を開けない基板に端子がリフロー半田付けされている場合は、端子にかかる負荷によって接触不良の危険性が高まっていた。 In addition, when the terminal of the connector part is mounted on the circuit board by surface mount technology (SMT), that is, when the terminal is reflow soldered to the board that does not open the through hole, the terminal is applied. The risk of contact failure was increased by the load.
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、コネクタの端子に掛かる負荷を軽減して接続信頼性を向上することができる電子機器を提供することを課題としている。 Therefore, in view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an electronic device that can reduce the load applied to the connector terminal and improve the connection reliability.
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載の電子機器は、相手コネクタを受容する受容口を有するケースと、該ケース内に配置された回路基板と、前記受容口に対向するように前記回路基板に実装され且つ前記相手コネクタが抜き差し自在に接続されるコネクタと、を有する電子機器において、前記ケースが、前記回路基板及び前記回路基板に実装した前記コネクタを、一体に前記相手コネクタの抜き差し方向に移動可能に保持する保持手段と、前記抜き差し方向における前記回路基板の移動を規制する規制凹部と、を有し、前記回路基板が、前記規制凹部の形状と同等の形状且つ前記規制凹部よりも大きく形成された凹部を有し、前記回路基板の凹部と前記ケースの規制凹部とを所定の位置で当接させることで、前記回路基板の抜き差し方向における移動を規制するようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an electronic apparatus according to claim 1, wherein the electronic device according to the present invention has a case having a receiving port for receiving a mating connector, a circuit board disposed in the case, and the receiving port. An electronic device having a connector mounted on the circuit board and removably connected to the mating connector, wherein the case integrally integrates the mating connector with the circuit board and the connector mounted on the circuit board. Holding means for movably holding in the insertion / removal direction and a restriction recess for restricting movement of the circuit board in the insertion / removal direction, wherein the circuit board has a shape equivalent to the shape of the restriction recess and the restriction The circuit has a recess formed larger than the recess, and the circuit board is brought into contact with the recess of the circuit board and the restriction recess of the case at a predetermined position. Characterized by being adapted to restrict the movement in the insertion and removal direction of the plate.
上記請求項1に記載した本発明の電子機器によれば、回路基板と該回路基板に実装されたコネクタは、保持手段によって相手コネクタの抜き差し方向に一体に移動可能なようにケース内で保持されるので、コネクタと回路基板との接続部分に伝わる相手コネクタとの抜き差し時に生じる荷重を低減することができる。 According to the electronic device of the present invention described in claim 1, the circuit board and the connector mounted on the circuit board are held in the case so that the circuit board and the connector mounted on the circuit board can be moved integrally in the insertion / removal direction of the mating connector. Therefore, it is possible to reduce the load generated when the connector is connected to the mating connector transmitted to the connection portion between the connector and the circuit board.
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の発明は、請求項1に記載の電子機器において、前記保持手段が、前記ケース内に形成されて前記コネクタの前記抜き差し方向への移動を規制する移動規制壁を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the electronic device according to the first aspect, wherein the holding means is formed in the case to restrict movement of the connector in the insertion / removal direction. It is characterized by having a movement restricting wall.
上記請求項2に記載した本発明の電子機器によれば、コネクタは保持手段によって抜き差し方向に移動されると、ケース内に形成された移動規制壁によって移動が規制されるので、相手コネクタの抜き差し時に生じる荷重をコネクタからケースに逃がすことができる。
According to the electronic device of the present invention described in
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の電子機器において、前記保持手段が、前記回路基板に形成された前記抜き差し方向に延びるスライド穴と、前記ケースに形成されて前記スライド穴にスライド自在に係合される係合部と、を有することを特徴とする。
Invention of
上記請求項3に記載した本発明の電子機器によれば、回路基板はそのスライド穴にケースの係合部がスライド自在に係合されて、ケース内を抜き差し方向にスライドされるので、回路基板を移動させてもスライド穴と係合部との係合によってガタツキを防止することができる。
According to the electronic device of the present invention described in
以上説明したように請求項1に記載した本発明の電子機器によれば、回路基板と該回路基板に実装されたコネクタを保持手段によって相手コネクタの抜き差し方向に一体に移動可能なようにケース内で保持するようにしたことから、コネクタと回路基板との接続部分に伝わる相手コネクタとの抜き差し時に生じる荷重を低減することができるため、コネクタの端子に掛かる負荷を軽減してコネクタと回路基板の接続信頼性を向上することができる。よって、コネクタの表面実装化及び多極化に容易に対応することができるとともに、コネクタの熱膨張、熱収縮等によるコネクタのバラツキを吸収することができる。 As described above, according to the electronic device of the present invention described in claim 1, the circuit board and the connector mounted on the circuit board can be integrally moved in the insertion / removal direction of the mating connector by the holding means. Since the load generated when the connector is connected to the mating connector transmitted to the connection part between the connector and the circuit board can be reduced, the load on the connector terminal can be reduced and the connector and the circuit board can be reduced. Connection reliability can be improved. Therefore, it is possible to easily cope with surface mounting and multipolarization of the connector, and to absorb variations in the connector due to thermal expansion, thermal contraction, etc. of the connector.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、コネクタが抜き差し方向に移動されると、ケース内に形成された移動規制壁によって移動を規制するようにしたことから、相手コネクタの抜き差し時に生じる荷重をコネクタからケースに逃がすことができるため、コネクタと回路基板との接続部分に伝わる相手コネクタとの抜き差し時に生じる荷重をより一層低減することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、回路基板のスライド穴にケースの係合部をスライド自在に係合させて、回路基板を抜き差し方向にスライドさせるようにしたことから、スライド穴と係合部との係合によって回路基板のガタツキを防止することができるため、電子機器に振動等が伝達されても異音の発生を防止することができる。
According to the invention described in
以下、本発明に係る電子機器の一実施の形態を、図1乃至図5の図面を参照して説明する。なお、図1乃至図5において、X軸が幅方向、Y軸が抜き差し方向、Z軸が上下方向をそれぞれ示している。 Hereinafter, an embodiment of an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. 1 to 5, the X axis indicates the width direction, the Y axis indicates the insertion / removal direction, and the Z axis indicates the vertical direction.
図1に示す電子機器1は、矩形箱状のケース2と、該ケース2内に配置された回路基板3と、該回路基板3に実装される複数(図1中では3つ)のコネクタ4と、を有している。電子機器1は、相手コネクタ50である雌コネクタが接続された場合に水密性(防水性)を保つ構成となっている。
An electronic device 1 shown in FIG. 1 includes a rectangular box-
ケース2は、金属部材、合成樹脂等によって形成されている。ケース2は、プレートケース21と、アウターケース22と、を有している。ケース2は、プレートケース21とアウターケース22が嵌合され、そして、図示しない螺子等で固定されることで、矩形箱状に組み付けられている。つまり、ケース2は、プレートケース21とアウターケース22とに二分割されている。
プレートケース21は、矩形平板状に形成された底板部211と、該底板部211から立設する立設部212と、底板部211の表面から突出して回路基板3のスライド溝に係合する係合部213と、回路基板3の抜き差し方向における移動を規制する凸部214と、を有している。
The
底板部211は、アウターケース22の外形と同一の形状に形成されている。底板部211は、アウターケース22と螺子止めするための螺子穴215がその四隅に形成されている。
The
立設部212は、アウターケース22の開口から収容され且つその開口よりも若干小さくなるように形成されている。そして、立設部212の上部に回路基板3が移動自在に配置されるようになっている、つまり、回路基板3の移動量を考慮して回路基板3よりも小さく形成されている。そして、立設部212の前方側(図1中の手前)の角には、平面部216が形成されており、平面部216の上面に回路基板3の角が配置される。
The standing
係合部213は、円柱突起状に立設部212よりも高くなるように形成されている。つまり、立設部212に配置された回路基板3を貫通するように形成されており、回路基板3のスライド穴にスライド自在に係合される構成となっている。係合部213は、スライド穴に係合されることで、回路基板3の横方向の移動を阻止し且つ抜き差し方向のみの移動を可能とするように、スライド穴の幅と同等の径として形成されている。
The
凸部214は、立設部212の一部として形成されており、立設部212を幅方向におけるケース2の内側に向かって段状に突出させている。凸部214は、回路基板3及びアウターケース22に形成された凹部と略同一の形状となっている。
The
アウターケース22は、アウターケース本体221を有している。アウターケース本体221は、略蓋状に形成されており、プレートケース21の立設部212に嵌合されることで、アウターケース22の内面と底板部211とに囲まれた収容空間を形成している。アウターケース本体221は、複数のコネクタ4を収容する収容部222と、該収容部221に形成されて相手コネクタ50を受容する複数の受容口223と、抜き差し方向における回路基板3の移動を規制する規制凹部224と、を有している。
The
収容部222は、第1移動規制壁225と、第2移動規制壁226と、を有している。第1移動規制壁225と第2移動規制壁226は、複数(図1中では3つ)のコネクタ4に対応するよう収容部222内に形成されている。
The
第1移動規制壁225は、相手コネクタ50の差し込みに応じて差し込み方向(ケース内に向かう方向)に移動されたときに、コネクタ4の一方側の側面に当接して移動を規制するように、収容部222の内面からケース2内に向かって立設する壁状に形成されている。第2移動規制壁226は、相手コネクタ50の抜き取りに応じて抜き取り方向(ケース外に向かう方向)に移動されたときに、コネクタ4の他方側の側面に当接して移動を規制するように、収容部222の内面に受容口223に連なる段差部として形成されている。
When the first
よって、第1移動規制壁225と第2移動規制壁226とは、請求項中の保持手段として機能しており、第1移動規制壁225と第2移動規制壁226とで囲まれたアウターケース22の内壁がコネクタ4の収容部23となっている。そして、収容部23は、コネクタ4を相手コネクタ50の抜き差し方向に移動可能に保持しており、第1移動規制壁225と第2移動規制壁226との間がコネクタ4(回路基板3)の移動可能範囲となっている。また、収容部23は、コネクタ4の上部の周壁43とアウターケース22の内壁との間には隙間が生じており、コネクタ4の移動を阻害しない構成となっている。
Therefore, the first
受容口223は、1又は複数のコネクタ4に対応するように、相手コネクタ50の形状に対応した形状で形成されている。そして、受容口223は、その全内周面に相手コネクタ50との嵌合接続時に、これらの間に防水性を与えるためのシールド部材(図示せず)が一体に設けられている。規制凹部224は、アウターケース本体221の両側に、後述する回路基板3の凹部の形状と同等の形状且つその凹部よりも小さく形成されている。
The receiving
回路基板3は、例えばフレキシブル基板、プリント基板等によって平板状に形成されている。回路基板3は、図示しないが、その表面には配線パターンが形成されており、コネクタ4の端子と電気的に接続可能な構成となっている。回路基板3は、その後方の両隅付近に形成された抜き差し方向に延びるスライド穴31を有している。該スライド穴31は、溝状の貫通孔として回路基板3に形成されており、その長さが回路基板3の移動範囲となっている。
The
回路基板3は、凹部32をその両側に、アウターケース22の規制凹部224の形状と同等の形状且つその規制凹部224よりも大きく形成されている。つまり、回路基板3の凹部32とアウターケース22の規制凹部224とを所定の位置で当接させることで、回路基板3の抜き差し方向における移動を規制する構成となっている。よって、規制凹部224及び凹部32のそれぞれの長さは、回路基板3の移動範囲に対応する長さとなるように設計されている。
The
コネクタ4は、図3に示すように、コネクタ基部41と、該コネクタ基部41から相手コネクタ50に向かって立設する複数の端子42と、を有している。なお、本最良に形態では、回路基板3にコネクタ4を3つ実装する場合について説明するが、それらの基本構成は同一であることから、説明を簡単化するために、図3に示すコネクタ4の構成についてのみ説明する。
As shown in FIG. 3, the
コネクタ基部41は、合成樹脂等で略箱状に形成しており、周壁43を有している。周壁43は、インサート形成等によって設けられた複数の端子42を覆い、且つ開口44を形成している。
The
複数の端子42は、上述したように金属板材、複合部材などで所定形状に形成されている。端子42の各々は、略L字状に形成しており、一端側が上述したように相手コネクタ50に向かい、他端側が基板3に向かってコネクタ基部41の底面から突出している。そして、各端子42の他端側が接続部45となっており、該接続部45が回路基板3の回路パターンとが表面実装技術(SMT:Surface Mount Technology)によって電気的に接続されることで、コネクタ4が回路基板3に実装されている。
As described above, the plurality of
なお、本最良の形態では、コネクタ4を回路基板3にSMTによって実装する場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、コネクタ4の端子42を回路基板3に形成したスルーホールに貫通させて半田付けによって実装するような実施形態とすることもできる。
In the best mode, the case where the
上述した構成の電子機器1は、複数のコネクタ4が表面実装された回路基板3のスライド穴31にケース2の係合部31を係合するように、回路基板3をケース2に対してスライド自在となるようにケース2に配置される。そして、複数のコネクタ4がアウターケース22の収容部222が覆われ、且つ、回路基板3の凹部32がアウターケース22の規制凹部224と係合するように、プレートケース21がアウターケース22によって覆われる。このとき、複数のコネクタ4の各々は、予め定められた受容口223に対向するように位置付けられている。
In the electronic device 1 having the above-described configuration, the
プレートケース21とアウターケース22との間には、水密性(防水性)を保つために、図示しないシール部材を介在させている。そして、プレートケース21の螺子穴215とアウターケース22の螺子穴227を連通させ、位置決めして螺子止めされることで、防水性の電子機器1が組み付けられる。その結果、回路基板3と該回路基板に実装された複数のコネクタ4は、一体にケース2内を相手コネクタ50の抜き差し方向に移動自在に保持されることになる。
A seal member (not shown) is interposed between the
次に、上述した電子機器1に対する相手コネクタ50の抜き差し時の動作(作用)の一例を以下に説明する。
Next, an example of the operation (action) when the
電子機器1は、相手コネクタ50が受容口223から挿入されると、相手コネクタ50がコネクタ4内に圧入される。その結果、コネクタ4はその圧入力に応じて差し込み方向に移動されると、該コネクタ4とともに回路基板3も差し込み方向に移動される。そして、コネクタ4と相手コネクタ50が圧入された後も、相手コネクタ50から圧入力を加えられると、図4に示すように、コネクタ4は第1移動規制壁225に当接して差し込み方向に対する移動が阻止される。つまり、コネクタ4に加えられる荷重は、第1移動規制壁225を介してケース2に逃がされることになる。
In the electronic device 1, when the
電子機器1は、相手コネクタ50が受容口223から取り外される場合、相手コネクタ50に対する引っ張り力によってコネクタ4が受容口223に向かって移動され、且つ、回路基板3もコネクタ4に追従して抜き取り方向に移動される。そして、図5に示すように、コネクタ4は第2移動規制壁226に当接して抜き取り方向に対する移動が規制される。この状態で、相手コネクタ50がさらに引っ張られることで、相手コネクタ50はコネクタ4から抜き取られる。この時、コネクタ4は、第2移動規制壁226に当接しているので、コネクタ4に加えられる荷重は、第2移動規制壁226を介してケース2に逃がされることになる。
In the electronic device 1, when the
以上説明した電子機器1によれば、回路基板3と該回路基板3に実装された複数のコネクタ4を、保持手段である第1移動規制壁225及び第2移動規制壁226によって相手コネクタ50の抜き差し方向に一体に移動可能なようにケース2内で保持するようにしたことから、コネクタ4と回路基板3との接続部分に伝わる相手コネクタ50との抜き差し時に生じる荷重を低減することができるため、コネクタ4の端子41に掛かる負荷を軽減してコネクタ4と回路基板3の接続信頼性を向上することができる。よって、コネクタ4の表面実装化及び多極化に容易に対応することができるとともに、コネクタ4の熱膨張、熱収縮等によるコネクタ4のバラツキを吸収することができる。
According to the electronic device 1 described above, the
また、コネクタ4が抜き差し方向に移動されると、ケース2内に形成された第1移動規制壁225及び第2移動規制壁226によって移動を規制するようにしたことから、相手コネクタ50の抜き差し時に生じる荷重をコネクタ4からケース2に逃がすことができるため、コネクタ4と回路基板3との接続部分に伝わる相手コネクタ50との抜き差し時に生じる荷重をより一層低減することができる。
When the
さらに、回路基板3のスライド穴31にケース2の係合部213をスライド自在に係合させて、回路基板3を抜き差し方向にスライドさせるようにしたことから、スライド穴31と係合部213との係合によって回路基板3のガタツキを防止することができるため、電子機器1に外部からの振動等が伝達されても異音の発生を防止することができる。
Further, since the
なお、上述した本最良の形態では、請求項中の保持手段を、第1移動規制壁225と第2移動規制壁226とスライド穴31と係合部213で構成する場合について説明したが、第1移動規制壁225と第2移動規制壁226のみで構成するなど種々異なる実施形態とすることができる。
In the present best mode described above, the case where the holding means in the claims is configured by the first
また、回路基板3のガタツキを防止については、例えば、バネ、ゴム等の弾性部材によって回路基板3を上下方向から挟持したり、一方向に付勢した状態を保つなどの構造よって回路基板3のガタツキを防止するなど種々異なる実施形態とすることができる。このようにすれば、弾性部材によって回路基板3とコネクタ4との追従によるガタツキの影響をより少なくして、異音の発生をより確実に防止することができる。
For preventing the
なお、前述した本発明に係る電子機器1は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、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。 Note that the electronic device 1 according to the present invention described above is merely a representative form of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 電子機器
2 ケース
3 回路基板
4 コネクタ
31 スライド穴(保持手段)
50 相手コネクタ
213 係合部(保持手段)
225 第1移動規制壁(保持手段)
226 第2移動規制壁(保持手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
50
225 First movement restriction wall (holding means)
226 Second movement restriction wall (holding means)
Claims (3)
前記ケースが、前記回路基板及び前記回路基板に実装した前記コネクタを、一体に前記相手コネクタの抜き差し方向に移動可能に保持する保持手段と、前記抜き差し方向における前記回路基板の移動を規制する規制凹部と、を有し、
前記回路基板が、前記規制凹部の形状と同等の形状且つ前記規制凹部よりも大きく形成された凹部を有し、
前記回路基板の凹部と前記ケースの規制凹部とを所定の位置で当接させることで、前記回路基板の抜き差し方向における移動を規制するようにしたことを特徴とする電子機器。 A case having a receiving port for receiving the mating connector, a circuit board disposed in the case, and a connector mounted on the circuit board so as to face the receiving port and removably connected to the mating connector In an electronic device having
The case includes a holding means for integrally holding the circuit board and the connector mounted on the circuit board so as to be movable in the insertion / removal direction of the mating connector; And having
The circuit board has a recess formed in a shape equivalent to the shape of the restriction recess and larger than the restriction recess,
An electronic apparatus characterized in that movement of the circuit board in the insertion / removal direction is regulated by bringing a concave part of the circuit board and a regulation concave part of the case into contact with each other at a predetermined position .
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