JP5865854B2 - 基板対基板接続用コネクタによる接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、回路基板同士を基板対基板接続用コネクタで接続する技術に関するものである。

従来の回路基板同士を基板対基板接続用コネクタで接続する構造としては、例えば特許文献１に開示された技術がある。従来の基板対基板接続用コネクタの接続構造を図７に示す。図７に示した特許文献１の車載情報機器は、ナビゲーション機能を持ったナビゲーション用基板８０１を内部に収納した機器本体８００と、表示機能を持ったＬＣＤ基板９０１を内部に収容した表示９００とを組み付けてなる。

ナビゲーション用基板８０１は、ナビゲーション用シャーシ８０２上に固定される。またナビゲーション用基板８０１の端部にはナビゲーション側コネクタ８０３が実装されている。このナビゲーション側コネクタ８０３は、表示部９００に設けたＬＣＤ側コネクタ９０３に接続するための基板対基板接続用コネクタである。一方、ＬＣＤ基板９０１は、表示部シャーシ９０２上に固定される。またＬＣＤ基板９０１の中央付近に相当する位置に、ナビゲーション側コネクタ８０３に接続するためのＬＣＤ側コネクタ９０３が実装されている。
ナビゲーション用シャーシ８０２を固定した機器本体８００と、表示部シャーシ９０２を固定した表示部９００とを互いに組み付けることにより、ナビゲーション側コネクタ８０３とＬＣＤ側コネクタ９０３とが接続される。

国際公開第２０１２／０８１０５１号

上述した特許文献１に開示された技術では、ＬＣＤ基板と表示部シャーシとの固定は、ＬＣＤ基板におけるＬＣＤコネクタを実装したＬＣＤ基板の実装面の裏面を、表示部シャーシに固定することにより行っていた。同様に、ナビゲーション用基板とナビゲーション用シャーシとの固定は、ナビゲーション用基板におけるナビゲーション側コネクタを実装したナビゲーション用基板の実装面の裏面を、ナビゲーション用シャーシに固定することにより行っていた。
これらは、各実装面には高さの高い部品が実装されることが多く、当該実装面を表示部シャーシまたはナビゲーション用シャーシに固定すると、実装する部品の高さが制限されるためであった。

このように、上述した特許文献１に開示された技術では、基板対基板接続用コネクタを実装した基板の実装面の裏面をシャーシに固定し、本体シャーシや意匠パネルに対して当該シャーシを用いて位置決めおよび固定を行って機器本体あるいは表示部を構成するため、基板対基板接続用コネクタの位置が各基板の厚みの影響を受けるという課題があった。
基板の厚みによるバラつきは大きな要因となり、当該基板の厚みのバラつきにより受ける影響を抑制する構造とすることにより、基板対基板接続用コネクタの位置決め精度は飛躍的に向上する。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、基板対基板接続用コネクタが実装された基板の厚みのバラつきによって基板対基板接続用コネクタの配置位置が変動することのない基板対基板接続用コネクタによる接続構造を得ることを目的とする。

この発明に係る基板対基板接続用コネクタによる接続構造は、第１のコネクタが第１の基板の基板面であって、第１のシャーシに固定された固定面に実装され、第２のコネクタが第２のシャーシに固定された第２の基板の固定面に実装されるものである。

この発明によれば、基板対基板接続用コネクタの位置決め精度を向上させることができる。

実施の形態１による基板対基板接続用コネクタによる基板接続構造を示す斜視図である。 実施の形態１による基板対基板接続用コネクタの接続状態を示す断面図である。 実施の形態１による第１の基板および第１のシャーシの組み付けを示す分解斜視図である。 実施の形態１による第１のシャーシの構造を示す斜視図である。 実施の形態１による第１のシャーシのその他の構造を示す斜視図である。 実施の形態１による第１の基板と第１のシャーシとの固定部分を示す拡大断面図である。 従来の基板対基板接続用コネクタによる基板接続構造を示す図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による基板対基板接続用コネクタによる基板接続構造を示す斜視図であり、図２は１対の基板対基板接続用コネクタが接続された状態を示す断面図である。
図１および図２では、第１のシャーシ２０に固定された第１の基板１０と、第２のシャーシ４０に固定された第２の基板３０とを、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ３１で接続する構造を示している。
第１の基板１０は、部品実装面１２（基板面、固定面）に当該部品実装面１２と直交する方向に立設した第１のコネクタ１１を備える。第１の基板の部品実装面１２には各種部品（不図示）が実装され、第１のシャーシ２０に当該部品実装面１２が固定される。第１のシャーシ２０は中央付近に開口部２１を備え、第１のシャーシ２０に第１の基板１０を固定した場合に、第１のコネクタ１１が当該開口部２１に挿入された状態で位置する。第１のシャーシ２０は、装置の外装パネル（不図示）などに対して位置決めされ、固定される。

第２の基板３０は、シャーシ固定面３２に第２のコネクタ３１が配置され、部品実装面３３に各種部品（不図示）が実装される。第２のシャーシ４０に当該シャーシ固定面３２が固定される。第２のシャーシ４０は、装置の外装パネル（不図示）などに対して位置決めされ、固定される。

図２に示すように、第１のシャーシ２０に第１のコネクタ１１を立設した部品実装面１２が固定され、さらに第１のシャーシ２０を装置の外装パネルなどに対して固定する。これにより、第１のコネクタ１１の配置位置は第１の基板１０の厚みαのバラつきによる影響を受けない。第１のシャーシ２０に部品実装面１２を固定するために、第１のシャーシ２０に開口部２１を設けている。第１のシャーシ２０に第１の基板１０を固定した場合に、第１のコネクタ１１が当該開口部２１に挿入された状態で立設する。これにより、第１のコネクタ１１に対して第２のコネクタ３１を矢印Ａ方向から挿入可能となる。

同様に、第２のシャーシ４０に第２のコネクタ３１を配置したシャーシ固定面３２を固定し、さらに第２のシャーシ４０を装置の外装パネルなどに対して固定する。これにより、第２のコネクタ３１の配置位置は第２の基板３０の厚みα´による影響を受けない。
これらの構成により、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ３１の配置位置は、第１の基板１０および第２の基板３０の厚みα，α´のバラつきの影響を受けることがない。これにより、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ３１の位置決め精度が大きく向上する。

次に、第１のコネクタ１１を立設させた部品実装面１２を第１のシャーシ２０に固定させる構成について、図３から図５を参照しながらより詳細に説明する。
図３は、第１の基板１０と第１のシャーシ２０の組み付けを示す分解斜視図である。なお、図３では第１の基板１０が映像基板であって、装置の表示部を構成する場合を例に示している。
表示部１００は、意匠パネル５０、ＬＣＤ６０、映像基板である第１の基板１０、および板金部材の第１のシャーシ２０からなる。ネジ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの締結によって、第１のシャーシ２０に第１の基板１０の部品実装面１２が固定される。第１の基板の部品実装面１２の裏面にはＬＣＤ６０を組み付けた意匠パネル５０が取り付けられる。各部材が組み付けられた当該表示部１００は、第１のシャーシ２０に設けられた位置決め部材（不図示）によって装置本体に対する位置決めが行われて固定される。

図４は、第１のシャーシ２０の構造を示す斜視図である。
第１のシャーシ２０は中央部に矩形の開口部２１を備える。図３に示したように、開口部２１は、ネジ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの締結によって第１のシャーシ２０に第１の基板１０を固定した際に、第１のコネクタ１１の立設位置に対応する位置に開口する。これにより、第１のコネクタ１１の高さに影響を受けることなく、第１のシャーシ２０に第１の基板１０の部品実装面１２を固定することが可能となる。
また、第１の基板１０の部品実装面１２に高さのある部品を実装する場合には、当該部品を開口部２１に対応する位置に配置する。これにより、高さのある部品を当該開口部２１に挿入させた状態で立設させることができ、実装する部品の高さに影響を受けることなく、第１のシャーシ２０に第１の基板１０の部品実装面１２を固定することが可能となる。

第１のシャーシ２０の開口部２１の形状は矩形に限定されるものではなく、図５に示す形状のように構成することも可能である。図５（ａ）は、第１のシャーシ２０´の一対の腕部２２ａ，２２ｂに、開口部２１´の内側に向けて突出する係止片２３ａ，２３ｂを形成し、当該係止片２３ａ，２３ｂの中央にネジ挿通孔２４ａ，２４ｂを開設する。図示していないが、第１のシャーシ２０´に固定する第１の基板１０にも対応するネジ穴を開設し、ネジ挿通孔２４ａ，２４ｂと第１の基板１０のネジ穴をネジで締結して第１のシャーシ２０´に第１の基板１０を固定する。これにより、開口部２１´の形成により第１のシャーシ２０´が歪むのを防止する。

図５（ｂ）は、第１のシャーシ２０´´をＬ字型の２つのシャーシ部材２５ａ，２５ｂで構成している。２つのシャーシ部材２５ａ，２５ｂを図５（ｂ）のように配置することにより、開口部２１´´が形成される。各シャーシ部材２５ａ，２５ｂの腕部２６ａ，２６ｂにネジ挿通孔２７ａ，２７ｂを開設する。図示していないが、第１のシャーシ２０´´に固定する第１の基板１０にも対応するネジ穴を開設し、ネジ挿通孔２７ａ，２７ｂと第１の基板１０のネジ穴をネジで締結して第１のシャーシ２０´´に第１の基板１０を固定する。これにより、各シャーシ部材２５ａ，２５ｂが撓むのを防止する。

なお、ネジ挿通孔２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂの近傍領域において第１の基板１０側に厚みを持たせる、あるいは凹ませて第１の基板１０に当接するように構成してもよいし、第１の基板１０のネジ穴近傍を突出させて第１のシャーシ２０，２０´に当接するように構成してもよい。
また、図５で示した形状以外にも、円形や楕円形状などの開口部を設けてもよい。

次に、第１のシャーシ２０への第１の基板１０の固定について説明する。
図３に示すように、ネジ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの締結によって第１のシャーシ２０に第１の基板１０が固定される。第１のシャーシ２０の四隅に第１の基板１０の部品実装面１２側に凹む位置決め用凹部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを設け、当該位置決め用凹部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの中央にネジ挿通孔２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを開設する。一方、第１の基板１０には、ネジ挿通孔２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄに対応する位置に、ネジ穴１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを開設する。

第１のシャーシ２０への第１の基板１０の固定では、第１のシャーシ２０の位置決め用凹部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを第１の基板１０の部品実装面１２に当接させると共に、ネジ挿通孔２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄの開設位置とネジ穴１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの開設位置の位置合わせを行い、ネジ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄで締結する。

図６は、第１の基板１０と第１のシャーシ２０の固定部分を示す拡大断面図である。
図６（ａ）は、図３で示した位置決め用凹部を示す断面図である。位置決め用凹部２８ａは第１の基板１０側に所定量β凹んでおり、凹ませた当接部２８ａ´が第１の基板１０の部品実装面１２に当接する。ネジ挿通孔２９ａとネジ穴１３ａの位置合わせを行い、ネジ７０ａを差し込んで締結する。凹ませる量βは、第１の基板１０の部品実装面１２に実装する部品８０ａ，８０ｂの高さに応じて適宜調整可能である。

また、図６（ｂ）に示すように、位置決め用当接片２８ｅを形成してもよい。位置決め用当接片２８ｅは、第１のシャーシ２０の一部を第１の基板側１０に切り上げ、第１の基板１０の部品実装面１２に当接する当接部２８ｅ´を形成し、形成した当接部２８ｅ´の中央付近にネジ挿通孔２９ｅを開設する。当接部２８ｅ´を第１の基板１０の部品実装面１２に当接させると共に、ネジ挿通孔２９ｅとネジ穴１３ａの位置合わせを行い、ネジ７０ａを差し込んで締結する。第１のシャーシ２０を第１の基板１０側に切り上げる量βは、第１の基板１０の部品実装面１２に実装する部品８０ａ，８０ｂの高さに応じて適宜調整可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、第１のシャーシ２０に固定された第１の基板１０の部品実装面１２に第１のコネクタを実装し、第２のシャーシ４０に固定された第２の基板３０のシャーシ固定面３２に第２のコネクタ３１を実装するように構成したので、第１のシャーシ２０および第２のシャーシ４０を装置本体に組み付けた場合に、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ３１の配置位置が第１の基板１０および第２の基板３０の厚みαの影響を受けることがない。すなわち、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ３１、すなわち基板対基板接続用コネクタ同士の位置決め精度を大きく向上させることができる。

また、この実施の形態１によれば、第１のシャーシ２０に開口部２１を設けるように構成したので、第１のシャーシ２０に第１のコネクタ１１を立設させた第１の基板１０を固定させることができる。

また、この実施の形態１によれば、第１のシャーシ２０に開口部２１を設け、第１の基板１０の部品実装面１２に高さのある部品を実装する場合には、当該部品を開口部２１に挿入させた状態で立設するように構成したので、第１の基板１０の部品実装面１２に実装する部品の高さに影響を受けることなく、第１のシャーシ２０に第１の基板１０を固定することができる。

また、この実施の形態１によれば、第１のシャーシ２０に、第１の基板１０側に所定量凹ませた位置決め用凹部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ、あるいは第１の基板１０側に切り上げた位置決め用当接片２８ｅを設け、第１の基板１０の部品実装面１２に当接させるように構成したので、部品実装面１２に部品を実装することができる。また、凹ませる量、あるいは切り上げる量を調整することにより、実装する部品の高さに応じた構成を実現することができる。

なお、上述した実施の形態１によれば、第１の基板１０の平面に対して、第２の基板３０を垂直方向から接続する場合を例に示したが、当該接続方向に限定されるものではない。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１０ 第１の基板、１１ 第１のコネクタ、１２ 部品実装面、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ ネジ穴、２０，２０´，２０´´ 第１のシャーシ、２１，２１´，２１´´ 開口部、２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂ 腕部、２３ａ，２３ｂ 係止片、２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂ ネジ挿通孔、２５ａ，２５ｂ シャーシ部材、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ 位置決め用凹部、２８ｅ 位置決め用当接片、２８ｅ´ 当接部、２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｅ ネジ挿通孔、３０ 第２の基板、３１ 第２のコネクタ、３２ シャーシ固定面、３３ 部品実装面、４０ 第２のシャーシ、５０ 意匠パネル、６０ ＬＣＤ、７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ ネジ、１００ 表示部。

Claims (3)

1. 第１のコネクタと、
   前記第１のコネクタを実装する第１の基板と、
   前記第１の基板を固定する第１のシャーシと、
   前記第１のコネクタと勘合する第２のコネクタと、
   前記第２のコネクタを実装する第２の基板と、
   前記第２の基板を固定する第２のシャーシとを備えた基板対基板接続用コネクタの接続構造において、
   前記第１のコネクタは、前記第１の基板の基板面であって、前記第１のシャーシに固定された固定面に実装し、
   前記第２のコネクタは、前記第２のシャーシに固定された前記第２の基板の固定面に実装することを特徴とする基板対基板接続用コネクタの接続構造。
2. 前記第１のシャーシは、開口部を備え、
   前記第１のコネクタは、前記開口部を介して前記第２のコネクタと勘合することを特徴とする請求項１記載の基板対基板接続用コネクタの接続構造。
3. 前記第１のシャーシは、前記第１の基板側に突出して当該第１の基板の前記固定面に当接する当接部材を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板対基板接続用コネクタの接続構造。

Images